摘要
受大气沉降以及地表径流等因素的影响，矿区周边农田土壤重金属污染状况愈发严峻，如何缩短修复时间、提高修复效率成为修复实践过程中急需解决的问题。本论文首先采用原位田间试验，探究了化学淋洗结合伴矿景天吸取联合修复模式应用于矿区周边重金属重度污染农田土壤治理的可行性，随后针对淋洗后土壤理化与生物学性质不良的问题，采用海泡石、石灰以及有机肥、玉米秸秆和生物质炭等三种有机物料作为淋洗后土壤的改良物质，进行淋洗后土壤的培肥-植物联合修复研究；最后，在盆栽试验中引入外源微生物Rhodoococcus sp. NSX2，探究土壤淋洗后微生物调控对吸取修复的影响，试验研究得到如下主要结果： （1）经过淋洗和连续三季的伴矿景天吸取修复，土壤镉（Cd）、铅（Pb）和锌（Zn）的去除率最高分别达 71.0%、34.0%和 47.8%；其中淋洗阶段采用 F （40 mmol·L-1三氯化铁）淋洗效果好于F+C（20 mmol·L-1 三氯化铁+40 mmol·L-1柠檬酸），Cd、Pb、Zn 的去除率分别达 35.2%、24.3%和26.6%。而在吸取修复阶段，F+C 处理效果优于 F处理，且在 F处理组中伴矿景天地上部生物量显著下降，最大降低85.1%。因此，后续试验中以三氯化铁复配柠檬酸为淋洗剂。 （2）淋洗以及不同培肥方式对伴矿景天生长以及重金属吸收产生了不同的影响，其中海泡石和石灰的主要作用是提高淋洗后土壤的pH并降低了土壤中重金属的有效性，对伴矿景天生物量无显著影响；而三种有机物料中除碱性较强的生物质炭外，玉米秸秆和有机肥均能在一定程度上提升土壤淋洗后伴矿景天地上部生物量和重金属吸收量，其中玉米秸秆效果最好，不仅改善了淋洗后土壤的孔隙结构，且伴矿景天生物量较未改良处理组增加 24.2%，经过淋洗-培肥-吸取修复三个阶段，污染土壤的Cd、Pb、Zn去除率分别达58.6%、25.7%和37.3%。 （3）盆栽条件下，淋洗对伴矿景天根际微生物群落表现出较大的不良影响，而添加玉米秸秆和外源微生物NSX2则增加了淋洗后土壤微生物群落结构的复杂程度以及土壤微生物群落 OTU数目。添加玉米秸秆和 NSX2显著提升了伴矿景天根际土壤微生物对不同碳源的利用效率，表明外源微生物的引入以及玉米秸秆的添加可显著改善淋洗后土壤的微生物群落结构。此外，淋洗后添加玉米秸秆可显著促进伴矿景天生长；而与此相比，NSX2对伴矿景天地上部生物量无明显促进作用，而是通过促进伴矿景天对重金属的吸收增大了吸取修复效率。经过淋洗，玉米秸秆以及外源微生物调控下吸取修复一季后，Cd、Pb、Zn的去除率分别达到了74.1%、34.7%和53.0%。
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